JPH0348341B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、運転状態に応じて燃焼気筒数を増減
制御するようにした気筒数制御エンジンに関す
る。

一般にエンジンは、低負荷時にスロツトル弁の
絞り損失やポンピングロスの増大等によつて一定
出力に対する燃料消費量、即ち燃費が悪化する。
そこで、多気筒のエンジンにおいては、低負荷時
或いは低負荷低速時に一部の気筒への燃料供給を
停止して燃焼気筒数を減少させることにより、燃
焼気筒についての一気筒当りの負荷を増大させて
燃費を向上させることが行われる。

然るに、このような気筒数制御エンジンにおい
ては、燃焼気筒数の増減時に出力の急激な変化を
生じる。この出力変化の状況は、第１図に示すよ
うに一定エンジン回転数において絞り弁開度に依
存し、或る一定の絞り弁開度θ₀以上では全筒運転
から減筒運転への移行時に出カトルクが低下し、
逆に上記一定絞り弁開度θ₀以下では減筒運転から
全筒運転への移行時に出力トルクが低下する。こ
のような出力変化は、車体を介して運転者にトル
クシヨツクとして伝わるが、特にこのシヨツクが
運転者の予期しない時期に発生するため、運転者
に著しい不快感を与える。

気筒数制御エンジンにおける上記のような問題
に対処するものとしては、例えば特公昭55−
36816号公報に開示された発明が存在する。この
発明は、エンジン運転状態に応じて燃焼気筒数を
変える気筒数制御方式エンジンにおいて、吸気通
路における絞り弁の上流部と下流部とを、途中に
開閉制御弁を設けた管路でバイパスさせ、制御回
路により、上記燃焼気筒数、エンジン回転数、絞
り弁開度の各値に応じて前記制御弁を開閉制御す
ることを特徴とする。この発明によれば、燃焼気
筒数の変化時に、上記制御弁を開閉制御してバイ
パスからの吸入空気量又は混合気量を調整するこ
とにより、エンジンの出力変化を防止し或いは軽
減することができる。しかし、この発明は、吸気
通路にバイパスを設け、且つ該バイパスに開閉制
御弁を設置しなければならないから、構造が著し
く複雑化し、且つコストが上昇する等の難点があ
る。

本発明は、従来における上記のような実情に対
処するもので、吸気通路に１次弁と２次弁とから
なる２連式の絞り弁が備えられた気筒数制御エン
ジンにおいて、燃焼気筒数の増減制御が、上記２
次弁が１次弁に連動しない低負荷低速領域で行わ
れることに着目して、燃焼気筒数の増減切換時の
みに該２次弁を利用して出力変化を抑制するよう
に吸入空気量又は混合気量を調節する。これによ
り、吸気通路に別途バイパスを設け且つ該バイパ
スに開閉制御弁を設置するといつた特別な手段を
要することがなく、極めて簡素な構成で、燃焼気
筒数の増減切換におけるエンジンの出力変化ない
しトルクシヨツクを防止する。

即ち、本発明は、吸気通路に、アクセルペダル
の踏込み操作に連動する１次弁と、該１次弁に連
結部材を介して連結されて１次弁の開度が一定以
上の領域で該１次弁に連動して開閉される２次弁
とからなる絞り弁が備えられ、且つ上記２次弁が
１次弁に連動しない領域で燃焼気筒数の増減制御
が行われる気筒数制御エンジンにおいて、上記２
次弁が１次弁に連動しない領域で該２次弁を開閉
動作させるアクチユエータと、燃焼気筒数の増減
切換時のみにエンジンの出力変化を抑制するよう
に上記アクチユエータを介して２次弁を開閉制御
する制御回路とを備えたことを特徴とする。

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説
明する。

第２図は気筒数制御エンジンの制御システムを
示すもので、図例においてはエンジン１は４つの
気筒１₁〜１₄を有すると共に、この両側部に、各
気筒に空気又は混合気を供給する吸気マニホルド
２と、各気筒から排出される排気ガスを集合させ
る排気マニホルド３とが取付けられている。上記
吸気マニホルド２には上流側からエアフローメー
タ４と燃料噴射弁５とが設けられていると共に、
エアフローメータ４からの吸入空気量信号ａを受
けて、燃料噴射弁５に吸入空気量に応じた燃料噴
射量となるように燃料噴射信号ｂを出力する燃焼
噴射制御回路６が備えられている。また、該吸気
マニホルド２における各気筒１₁〜１₄に夫々接続
された分岐部２₁〜２₄のうち第２、第３気筒１₂，
１₃に対応する分岐部２₂，２₃にはシヤツタバル
ブ７，７が具備され、該バルブ７，７を一体的に
開閉動作させるアクチユエータ８と、該アクチユ
エータ８にシヤツタバルブ７，７を閉鎖させる減
筒信号ｃを出力する気筒数制御回路９が設けられ
ている。この気筒数制御回路９は、上記吸気マニ
ホルド２における絞り弁１０の下流側に設置され
た負圧センサ１１からの負圧信号ｄと、エンジン
回転数センサ１２からの回転数信号ｅと、エンジ
ン水温センサ１３からの水温信号ｆとを受け、エ
ンジン水温が一定以上の場合において、エンジン
の運転領域が第３図に斜線で示す一定エンジン回
転数V₀以下で且つ吸入負圧が一定負圧P₀以下
（一定負荷以下）の低負荷低速領域で上記減筒信
号ｃを出力するように構成されている。

一方、上記吸気マニホルド２に備えられた絞り
弁１０は、並列に設置された１次弁１４と２次弁
１５とから構成されている。この絞り弁１０の具
体的構成を第４図により説明すると、１次弁１４
は、その弁軸１６に固着されたレバー１７とアク
セルペダル１８とがワイヤ１９を介して連結され
ていることにより、アクセルペダル１８の踏込み
操作に連動してａ方向に回動する。これに対して
２次弁１５は、その弁軸２０に一体のレバー２１
に一端部２２ａを連結されたリンク２２の他端部
２２ｂが上記１次側のレバー１７に形成された円
弧状の長穴１７ａに係合されていることにより、
１次側レバー１７のａ方向に回動角度が一定角度
以下の範囲では１次弁１４に対して独立した状態
にあるが、１次側レバー１７が上記一定角度を超
えてａ方向に回動すると、上記リンク２２の端部
２２ｂが長穴１７ａの端部１７ｂに当接すること
により、該２次弁１５は１次側レバー１７及びリ
ンク２２を介して１次弁１４に連動してｂ方向に
回動する。つまり、第５図に示すように、アクセ
ルペダル１８の踏込み量が一定量A₀以下の範囲
では、該アクセルペダル１８の踏込み操作に連動
して１次弁１４のみが開閉動作し、且つアクセル
ペダル１８の踏込み量が上記一定量A₀以上の範
囲では、１次弁１４に連動して２次弁１５も開閉
動作する。その場合に、２次弁１５が１次弁１４
に連動し始めるアクセルペダル１８の踏込み量
A₀は、第３図に示すように減筒信号ｃが出力さ
れるエンジン運転領域の高負荷高速側に位置し、
これを換言すれば、気筒数制御が、２次弁１５が
１次弁１４に連動しない領域で行われるのであ
る。

然して、上記２次弁１５は、１次弁１４に連動
しない領域において第２図に示す負圧ダイヤフラ
ム式のアクチユエータ２３によつて開閉動作され
る。このアクチユエータ２３には、吸気マニホル
ド２内からエンジン吸入負圧を導入する負圧通路
２４が接続されていると共に、該通路２４上には
例えばデユーテイ制御式電磁弁等の負圧制御弁２
５が設置されている。そして、該制御弁２５に制
御信号ｇを出力する２次弁制御回路２６には、上
記気筒数制御回路９から出力される気筒数信号ｈ
（減筒信号ｃを用いることもできる）と、上記１
次弁１４の開度を検出する１次弁開度センサ２７
から出力される１次弁開度信号ｉとが入力され、
該２次弁制御回路２６は、上記気筒数制御回路９
から出力される気筒数制御信号ｈに基づいて燃焼
気筒数の増減切換時のみに負圧制御弁２５に制御
信号ｇを出力し、これにより、アクチユエータ２
３を介して２次弁１５が、燃焼気筒数の増減切換
時のみに限つて開閉動作されるようになつてい
る。なお、燃焼気筒数の増減切換後は、減筒運転
状態もしくは全筒運転状態に対応する所定の開度
に２次弁１５が維持されるようになつている。

次に、上記実施例の作動を説明する。

今、エンジン１の運転領域が第３図に斜線で示
す低負荷低速領域以外の領域にあるものとする
と、気筒数制御回路９から減筒信号ｃが出力され
ないため、吸気マニホルド２の分岐部２₂，２₃に
具備されたシヤツタバルブ７，７が開いた状態に
あり、従つてエンジン１には全気筒１₁〜１₄に混
合気が供給され、該エンジン１は全気筒１₁〜１₄
による運転が行われる。一方、運転領域が第３図
に斜線で示す低負荷低速領域に移行すると、上記
気筒数制御回路９からアクチユエータ８に減筒信
号ｃが出力されることにより、上記シヤツタバル
ブ７，７が閉じてエンジン１の第２、第３の気筒
１₂，１₃への混合気の供給が停止される。そのた
め、エンジン１は第１、第４気筒１₁，１₄のみに
よる減筒運転を行うことになる。

然して、エンジン１の全筒運転から減筒運転へ
の移行及び減筒運転から全筒運転への移行は、第
３図に示すようにアクセルペダル１８の踏込み量
が一定量A₀以下の領域、即ち吸気マニホルド２
における絞り弁１０の２次弁１５が１次弁１４か
ら独立した状態にあつて、アクセルペダル１８の
踏込み操作ないし１次弁１４の開閉動作に連動し
ない領域で行われるのであるが、この時、該２次
弁１５は２次弁制御回路２６ないしアクチユエー
タ２３によつて次のように開閉制御される。

つまり、２次弁制御回路２６が、気筒数信号ｈ
によつて全筒運転から減筒運転への切換りか減筒
運転から全筒運転への切換りかを判別すると共
に、１次弁開度信号ｉによつてその時の１次弁１
４の開度を検知する。そして、第１図に示す如き
出力変化の特性に徴して、その変化を抑制すべく
予め設定された特性に従つて全筒運転から減筒運
転へ、あるいは減筒運転から全筒運転へ移行する
過渡期のみに限つて制御信号ｇを負圧制御弁２５
に出力する。この負圧制御弁２５は制御信号ｇに
従つて断続的な開閉動作を行つて、吸気マニホル
ド２内からアクチユエータ２３への負圧導入量を
コントロールし、該アクチユエータ２３を介して
２次弁１５を開閉制御する。これにより、絞り弁
（１次弁１４）の開度が第１図に示す一定開度θ₀
以上の領域での全筒運転から減筒運転への移行
時、及び絞り弁開度が上記開度θ₀以下の領域での
減筒運転から全筒運転への移行時、即ち出力トル
クが低下する場合には、２次弁１５の開度が増大
され、エンジン１の燃焼気筒への混合気の供給量
が増大されることにより、上記燃焼気筒数の変化
による出力低下が補われる。逆に、絞り弁開度が
上記一定開度θ₀以上の領域での減筒運転から全筒
運転への移行時、及び絞り弁開度が上記開度θ₀以
下の領域での全筒運転から減筒運転への移行時、
即ち出力トルクが上昇する場合は、２次弁１５の
開度が減少され、燃焼気筒への混合気の供給量が
減少されることにより、上記燃焼気筒数の変化に
よる出力上昇が抑制される。

以上のように本発明によれば、吸気通路に２連
式の絞り弁が備えられた気筒数制御エンジンにお
いて、燃焼気筒数の増減切換時におけるエンジン
出力の変化が上記絞り弁における２次弁の開閉制
御によつて抑制されることになる。これにより、
吸気通路にバイパスを設け且つ該バイパスに開閉
制御弁を設置するといつた特別の構成を要するこ
となく、極めて簡素な構成で、従つて大幅な設計
変更やコスト上昇を来たすことなく、上記出力変
化ないしトルクシヨツクが防止され、この種の気
筒数制御エンジンを搭載した自動車の乗心地が改
善される。また、本発明によれば、上記２次弁の
開閉制御が燃焼気筒数の増減切換時のみに限つて
行われることにより、該２次弁と１次弁とが連結
部材により機械的に連結されているにもかかわら
ず、これらの各部材の耐久性を損ねることがな
い。

尚、本発明は、実施例に示すシヤツタバルブ方
式による気筒数制御エンジンに限らず、燃料カツ
ト方式等を採用するエンジンについても同様に通
用し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は気筒数制御エンジンにおける燃焼気筒
数増減時の出力変化を示すグラフ、第２図は本発
明の実施例を示す制御システム図、第３図は該実
施例における気筒数制御領域を示すグラフ、第４
図は第２図における絞り弁の具体的構成例を示す
拡大図、第５図は該絞り弁の作動説明図である。 １……エンジン、２……吸気通路（吸気マニホ
ルド）、１０……絞り弁、１４……１次弁、１５
……２次弁、１７，２１，２２……連結部材（レ
バー、リンク）、２３……アクチユエータ、２６
……２次弁制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 吸気通路に、アクセルペダルの踏込み操作に
   連動して開閉される１次弁と、該１次弁に連結部
   材を介して連結されて１次弁の開度が一定以上の
   領域で該１次弁に連動して開閉される２次弁とか
   らなる絞り弁が備えられ、且つ２次弁が１次弁に
   連動しない領域で燃焼気筒数の増減制御が行われ
   る気筒数制御エンジンであつて、上記２次弁が１
   次弁に連動しない領域において該２次弁を開閉運
   動させるアクチユエータと、燃焼気筒数の増減切
   換時のみにエンジンの出力変化を抑制するように
   上記アクチユエータを介して２次弁を開閉制御す
   る制御回路とが備えられていることを特徴とする
   気筒数制御エンジン。